CN110965521A - 一种用于堤坝冲刷防护的膜结构防护墙及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于堤坝冲刷防护的膜结构防护墙及其应用方法，有A型和B型两种形式，所述膜结构防护墙的墙体上垂直于墙体水平轴线方向附设有多条填充了吸水膨胀树脂的条状“吸水膨胀囊”，当膜结构防护墙被施放到水中后，膜墙墙体上附设的吸水膨胀囊会吸水膨胀，从而会把所附在的膜墙墙体撑开展平。有益效果在于：当堤坝发生冲刷破坏险情时，通过膜结构防护墙的布设，可以快速地将堤坝从堤根河床到堤角、堤身与激流隔离开，防止急流对堤坝的冲刷破坏，从而达到稳定堤脚，固基防冲的抢护目的，不仅防护迅速，且无需过多的人力和物力投入。
Description
技术背景：
汛期，由于洪水水流对堤坝岸坡的冲刷、侵袭，造成堤岸基础失稳，进而引发崩岸等险情的现象屡见不鲜。堤岸冲刷防护和崩岸险情抢护历来都是防汛应急抢险需要面对的严峻挑战。
2017年6月本人申请了名为“一种活动式堤防防护浮墙”的专利(ZL201710407106.7)，该专利公开了一种名为“防护浮墙”的用于堤岸冲刷防护和崩岸险情快速抢护的新技术，其主要技术特点是：
“防护浮墙”是一款用于堤岸冲刷防护和崩岸险情快速抢护的高新技术产品，通过它的布设可在短时间内在激流与堤岸之间快速形成一道隔离幕墙，保护堤岸免受进一步的破坏，从而达到“稳定堤角，固基防冲”的抢护目的。
防护浮墙的结构包括：浮墙，鞍梁，缆绳(包括控制缆绳和牵引缆绳)三部分，如附图(11、12)所示。其中，浮墙是用pvc涂层高强防水帆布制成的一种膜结构挡水体，呈叠合状态，其结构特点是：浮墙的上半部通过气囊或泡沫等材料的使用具有一定的浮力，每一折页的顶部有一个吊轮，底部挂有一个重锤。当浮墙投入水中后，在上部气囊或泡沫材料的浮力作用和底部重锤的重力下坠的共同作用下，浮墙在水中始终能保持一种竖直向上的状态，就像一道隔离幕墙。
防护浮墙的鞍梁是一个鞍状刚性结构，底部两侧各有一个长条状浮箱，顶部中间是一根吊轨，将浮墙顶部的吊轮逐个卡扣到鞍梁的吊轨里，这样就形成了一个整体的防护浮墙。
鞍梁的作用是浮托和控制浮墙。首先，鞍梁和浮墙形成的这个整体结构便于防护浮墙的投放；其次，当把一组防护浮墙投到水中后，鞍梁会让浮墙在未展开之前悬浮在水中，以免底部重锤过早地落到河床上，妨碍浮墙的顺利展开。
防护浮墙的布设应用方法及过程是：首先，将防护浮墙的前端控制缆绳固定在稳固的基岸上；然后，利用机械将防护浮墙在堤岸发生淘刷破坏区段的上游投入水中，在水流的冲击作用下，鞍梁会被水流冲着向下游漂移，在此过程中，由于浮墙的前端缆绳已经固定在基岸上了，浮墙就会被一页一页的从鞍梁的吊轨中拉出，在浮墙底部重锤的下坠作用把浮墙坠着落到河床上，从而实现整个浮墙的布设。如果水流的冲刷作用较弱，可以通过鞍梁后面的牵引缆绳的牵拉来实现浮墙的展开和布设。
经过两年的应用实践，发现在ZL201710407106.7中存在以下一个严重不足，那就是：当堤坝受急流冲刷发生冲刷破坏时，堤角和堤根河床部分会同时受到冲刷破坏，如附图(2)阴影部分所示，而ZL201710407106.7中现有的防护浮墙只能对堤角部分进行有效防护，而不能防护堤根河床，因此，在实际应用中，布设了防护浮墙的堤段依然会发生堤坝受冲刷破坏的险情。
针对现有的防护浮墙技术存在的这一不足，我们展开了新型防护浮墙技术的研究和设计工作。
发明内容：
本发明的目的是在防护浮墙技术的基础上创造性的设计一种既能对堤角进行有效冲刷保护，同时，也能对堤根的河床进行有效保护的新型膜结构防护墙，并给出这种新型膜结构防护墙的应用方法。
本发明是通过以下技术方案来实现上述目的的：
一种用于堤坝冲刷防护的膜结构防护墙，以下简称“防护膜墙”有A型和B型两种形式，所述A型防护膜墙的结构和现有的防护浮墙技术中的浮墙类似，是将现有技术中的浮墙墙体的底部延长，在延长出来的那部分浮墙墙体上附设条状囊体，囊体内填充吸水膨胀树脂，囊体上开有进水口，在延长出来的那部分墙体的底端也附设有锤体；所述B型防护膜墙的结构是将现有防护浮墙技术中的浮墙墙体上部的浮板去除，在整个浮墙墙体上附满填充了吸水膨胀树脂的条状囊体，以下简称吸水膨胀囊；在所述B型防护膜墙的墙体四周，既墙体的上端，下端，前端，后端都附设有锤体。
在本实施例中，所述A型、B型防护膜墙的锤体呈链状。
在本实施例中，所述A型、B型防护膜墙墙体上附设的吸水膨胀囊垂直于墙体的水平轴线方向分布。
在本实施例中，所述A型、B型防护膜墙布设到水中后，防护膜墙墙体上附设的吸水膨胀囊会吸水膨胀，从而会把所附在的膜墙墙体撑开展平。
在本实施例中，所述B型防护膜墙布设到水中后，由于膜墙墙体四周链状锤体的下坠作用，整个膜墙会以一个面体形态下沉并铺盖在河床上。
在本实施例中，所述B型防护膜墙的墙体上每间隔一定距离开有一个透水孔，防止防护膜墙在下沉的过程中受水的顶托发生较大的位置偏移。
在本实施例中，所述B型防护膜墙前端的控制缆绳栓系固定在一个锚块上，该锚块又通过一根缆绳固定在堤岸上。
上述膜结构防护墙的应用方法包括如下内容：
汛期，当堤坝受急流冲刷发生破坏险情时，首先沿受冲刷破坏的堤段布设一道B型防护膜墙，防护住堤根河床，方法是：在需要保护的堤段的上游端，将B型防护膜墙的锚块投入水中，使之沉落在堤根河床上，然后沿堤坝将B型防护膜墙布设展开，释放到水中；释放到水中的防护膜墙墙体上的吸水膨胀囊会快速的吸水膨胀，从而把整个膜墙撑展成一个柔性面体，在膜墙四周链状锤体的坠拉作用下，膜墙会下沉并铺盖在堤根河床上，起到隔离激流、保护堤根河床免受冲刷破坏的作用；在完成B型防护膜墙的布设后，在沿受冲刷破坏的堤坝布设一道A型防护膜墙，对堤坝的堤角和堤根河床进行全面防护；方法是：在需要保护的堤段的上游端，将A型防护膜墙沿堤坝布设展开，释放到水中；释放到水中的防护膜墙墙体下部的吸水膨胀囊会快速的吸水膨胀，从而把膜墙下部撑开展成一个柔性面体，在膜墙底部两道链状锤体的坠拉作用下，膜墙的下部会下沉并铺盖在堤根河床上，膜墙的上部在膜墙上部浮力的作用下会保持一种竖直向上的状态，这样，整个防护膜墙在激流和堤坝之间就形成一道隔离幕墙，起到隔离激流、保护堤坝免受冲刷的作用。
如果河床的基础比较稳固，可以只用A型防护膜墙对堤坝进行冲刷防护。
有益效果在于：当堤坝发生冲刷破坏险情时，通过防护膜墙的布设，可以快速地将堤坝从堤根河床到堤角、堤身与激流隔离开，防止急流对堤坝的冲刷破坏，从而达到稳定堤脚，固基防冲的抢护目的，不仅防护迅速，且无需过多的人力和物力投入。
附图说明：
图1、A型防护膜墙结构示意图
图2、A型防护膜墙堤坝防护示意图
图3、图4、A型防护膜墙堤坝防护效果演示图
图5、图6、B型防护膜墙结构示意图
图7、B型防护膜墙堤坝防护示意图
图8、A型防护膜墙效果演示图
图9、图10、B型防护膜墙堤坝防护效果演示图
图11、图12、防护浮墙示意图
图中：1、A型防护膜墙 2、B型防护膜墙 3、吸水膨胀囊 4、链状锤体 5、控制缆绳6、锚块 7、锚固缆绳 8、锚桩 9、堤角 10、堤根
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
一种用于堤坝冲刷防护的膜结构防护墙，以下简称“防护膜墙”有A型和B型两种形式，所述A型防护膜墙1的结构和现有的防护浮墙技术中的浮墙类似，是将现有技术中的浮墙墙体的底部延长，在延长出来的那部分浮墙墙体上附设条状囊体3，囊体3内填充吸水膨胀树脂，囊体3上开有进水口，在加长出来的那部分墙体的底端也附设有锤体4；所述B型防护膜墙2的结构是将现有防护浮墙技术中的浮墙墙体上部的浮力体去除，在整个浮墙墙体上附满填充了吸水膨胀树脂的条状囊体3，以下简称吸水膨胀囊3；在所述B型防护膜墙的墙体四周，既墙体的上端，下端，前端，后端都附设有锤体4。
在本实施例中，所述A型、B型防护膜墙1和2的锤体4呈链状。
在本实施例中，所述A型、B型防护膜墙墙体上附设的吸水膨胀囊3垂直于墙体的水平轴线方向分布。
在本实施例中，所述A型、B型防护膜墙布设到水中后，防护膜墙墙体上附设的吸水膨胀囊3会吸水膨胀，从而会把所附在的膜墙墙体撑开展平。
在本实施例中，所述B型防护膜墙2布设到水中后，由于膜墙墙体四周链状锤体4的下坠作用，整个膜墙会以一个面体形态下沉并最终铺盖在河床上。
在本实施例中，所述B型防护膜墙2的墙体上每间隔一定距离开有一个透水孔，防止防护膜墙在下沉的过程中受水的顶托发生较大的位置偏移。
在本实施例中，所述B型防护膜墙2前端的控制缆绳5固定在一个锚块6上，该锚块6又通过一根锚固缆绳7固定在堤岸上的锚桩8。
上述膜结构防护墙的应用方法包括如下内容：
汛期，当堤坝受急流冲刷发生破坏险情时，首先沿受冲刷破坏的堤段布设一道B型防护膜墙2，防护住堤根河床10，方法是：在需要保护的堤段的上游端，将B型防护膜墙2的锚块6投入水中，使之沉落在堤根河床10上，然后沿堤坝将B型防护膜墙2布设展开，释放到水中；释放到水中的防护膜墙2墙体上的吸水膨胀囊3会快速的吸水膨胀，从而把整个膜墙撑展成一个柔性面体，在膜墙2四周链状锤体4的坠拉作用下，膜墙2会下沉并铺盖在堤根河床10上，起到隔离激流、保护堤根河床10免受冲刷破坏的作用；在完成B型防护膜墙的布设后，再沿受冲刷破坏的堤坝布设一道A型防护膜墙1，对堤坝的堤角9和堤根河床10进行全面防护；方法是：在需要保护的堤段的上游端，将A型防护膜墙1沿堤坝布设展开，释放到水中；释放到水中的防护膜墙1墙体下部的吸水膨胀囊3会快速的吸水膨胀，从而把防护膜墙1下部撑开展成一个柔性面体，在膜墙底部两道链状锤体4的坠拉作用下，防护膜墙1的下部会下沉并铺盖在堤根河床10上，防护膜墙1的上部在膜墙墙体上部浮力的作用下会保持一种竖直向上的悬浮状态，这样，整个A型防护膜墙1就在激流和堤坝之间形成一道隔离幕墙，起到隔离激流、保护堤坝免受冲刷的作用。
如果河床的基础比较稳固，可以只用A型防护膜墙1对堤坝进行冲刷防护。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。
Claims (9)
1.一种用于堤坝冲刷防护的膜结构防护墙，以下简称“防护膜墙”，有A型和B型两种形式，其特征在于：所述A型防护膜墙的结构和现有防护浮墙技术中的浮墙类似，是将现有技术中的浮墙墙体的底部延长，在延长出来的那部分浮墙墙体上附设多条条状囊体，囊体内填充吸水膨胀树脂，囊体上开有进水口，在延长出来的那部分墙体的底端也附设有锤体；所述B型防护膜墙的结构是将现有防护浮墙技术中的浮墙墙体上部的浮板去除，在整个浮墙墙体上附满填充了吸水膨胀树脂的条状囊体，以下简称“吸水膨胀囊”；在所述B型防护膜墙的墙体四周，既墙体的上端，下端，前端，后端都附设有锤体。
2.根据权利要求书1所述的防护膜墙，其特征在于：所述A型、B型防护膜墙的锤体呈链状。
3.根据权利要求书1所述的防护膜墙，其特征在于：所述A型、B型防护膜墙墙体上附设的吸水膨胀囊垂直于墙体的水平轴线方向分布。
4.根据权利要求书1所述的防护膜墙，其特征在于：所述A型、B型防护膜墙布设到水中后，防护膜墙墙体上附设的吸水膨胀囊会吸水膨胀，从而会把所附在的膜墙墙体撑开展平。
5.根据权利要求书1所述的防护膜墙，其特征在于：所述B型防护膜墙布设到水中后，由于膜墙墙体四周链状锤体的下坠作用，整个膜墙会以一个面体形态下沉并铺盖在河床上。
6.根据权利要求书1所述的防护膜墙，其特征在于：所述B型防护膜墙的墙体上每间隔一定距离开有一个透水孔，防止防护膜墙在下沉的过程中受水的顶托发生较大的位置偏移。
7.根据权利要求书1所述的防护膜墙，其特征在于：所述B型防护膜墙前端的控制缆绳栓系固定在一个锚块上，该锚块又通过一根缆绳固定在堤岸上。
8.根据权利要求书1所述的防护膜墙的应用方法，其特征在于：汛期，当堤坝受急流冲刷发生破坏险情时，首先沿受冲刷破坏的堤段布设一道B型防护膜墙，防护住堤根河床，方法是：在需要保护的堤段的上游端，将B型防护膜墙的锚块投入水中，使之沉落在堤根河床上，然后沿堤坝将B型防护膜墙布设展开，释放到水中；释放到水中的防护膜墙墙体上的吸水膨胀囊会快速的吸水膨胀，从而把整个膜墙撑展成一个柔性面体，在膜墙四周链状锤体的坠拉作用下，膜墙会下沉并铺盖在堤根河床上，起到隔离激流、保护堤根河床免受冲刷破坏的作用；在完成B型防护膜墙的布设后，在沿受冲刷破坏的堤坝布设一道A型防护膜墙，对堤坝的堤角和堤根河床进行全面防护；方法是：在需要保护的堤段的上游端，将A型防护膜墙沿堤坝布设展开，释放到水中；释放到水中的防护膜墙墙体下部的吸水膨胀囊会快速的吸水膨胀，从而把膜墙下部撑开展成一个柔性面体，在膜墙底部两道链状锤体的坠拉作用下，膜墙的下部会下沉并铺盖在堤根河床上，膜墙的上部在膜墙上部浮力的作用下会保持一种竖直向上的状态，这样，整个防护膜墙在激流和堤坝之间就形成一道隔离幕墙，起到隔离激流、保护堤坝免受冲刷的作用。
9.根据权利要求书7所述的防护膜墙的应用方法，其特征在于：如果河床的基础比较稳固，可以只用A型防护膜墙对堤坝进行冲刷防护。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20200407 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |